FAAL ERGONOMI.docx

21
TUGAS FAAL ERGONOMI Tentang Pengendalian Gerakan Manusia Oleh Sistem Saraf Disusn Oleh Kelompok 3:

Transcript of FAAL ERGONOMI.docx

Page 1: FAAL ERGONOMI.docx

TUGAS FAAL ERGONOMI

TentangPengendalian Gerakan Manusia Oleh Sistem Saraf

Disusn Oleh Kelompok 3:

JURUSAN KESEHATAN DAN REKREASIFAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN

UNIVERSITAS NEGERI PADANG2012

KATA PENGANTAR

Page 2: FAAL ERGONOMI.docx

Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan kaurniaNya

kepada penulis, sehingga penulis telah dapat menyelesaikan sebuah makalah yang

berjudul “Pengendalian Gerakan Manusia oleh Sistem Saraf ”.

Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk melengkapi tugas Faal Ergonomi.

Selain itu, makalah ini juga bermanfaat bagi mahasiswa yang ingin mengetahui tentang

Pengendalian Gerakan Manusia oleh Sistem Saraf.

Penulis berharap dengan adanya makalah ini dapat menambah pengetahuan dan

bermanfaat bagi mahasiswa. Penulis menyadari bahwa makalah ini tentu banyak

kekurangannya, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi

kebaikan kita semua terutama penulis. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih.

Padang, 27 Maret 2012

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Page 3: FAAL ERGONOMI.docx

Semua aktivitas tubuh manusia diatur dan dikendalikan oleh sistem

susunan saraf. Oleh karenanya para ergonom paling tidak harus mempunyai

pengetahuan pula tentang sistem saraf manusia untuk beberapa alasan sebagai

berikut (Winter, 1990) :

1. Pengetahuan waktu reaksi dan umpan balik dari indera yang bersifat motorik

pada kecepatan pengoperasian sistem Manusia-Mesin.

2. Keahlian yang bersifat motorik yang dapat dipelajari dengan pengembangan

“kondisi refleks” sistem saraf.

3. Signal elektris yang berupa impulse (pesan rangsang) akan menyebabkan

kerja otot yang berasal dari sistem saraf yang berfungsi untuk mengidentifikasi

aturan kerja otot pada gerakan tertentu. Analisis pada signal-signal ini akan

sangat membantu secara dini untuk deteksi kelelahan.

4. Mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi disekitar kita. Hal ini dilakukan

melalui alat-alat indera, yaitu mata,hidung,telinga, lidah da kulit.

5. Mengendalikan tanggapan atau reaksi kita terhadap keadaan sekitar.

6. Mengendalikan kerja organ-organ tubuh kita tetap sehat dan aman.

B. Tujuan Penulisan

Untuk melengkapi tugas mata kuliah Faal Ergonomi .

Memahami seluruh unsur pengendalian gerakan manusia oleh sistem saraf

dan kaitannya dalam Faal Ergonomi

C. Manfaat Penulisan

Makalah ini dapat digunakan sebagai bahan dalam mempelajari tentang

pengendalian gerakan manusia oleh sistem saraf dan kaitannya dalam Faal

Ergonomi

BAB II

PEMBAHASAN

A. Bagian-bagian susunan saraf

Untuk melaksanakan fungsi tersebut maka sistem saraf tersusun oleh berbagai

organ, jaringan dan juga komponen terkecil yaitu :

Page 4: FAAL ERGONOMI.docx

Sel saraf

Sistem saraf tersusun oleh komponen - komponen terkecil yaitu sel - sel

saraf atau neuron. Neuron inilah yang berperan dalam menghantarkan impuls

(rangsangan). Sebuah sel saraf terdiri tiga bagian utama yaitu badan sel,

dendrit dan neurit (akson).

a. Badan Sel

Badan sel saraf mengandung inti sel dan sitoplasma. Di dalam

sitoplasma terdapat mitokondria yang berfungsi sebagai penyedia

energi untuk membawa rangsangan.

b. Dendrit

Dendrit adalah serabut - serabut yang merupakan penjuluran

sitoplasma. Pada umumnya sebuah neuron mempunyai banyak dendrit

dan ukuran dendrit pendek. Dendrit berfungsi membawa rangsangan

ke badan sel.

c. Neurit (akson)

Neurit atau akson adalah serabut - serabut yang merupakan

penjuluran sitoplasma yang panjang. Sebuah neuron memiliki satu

akson. Neurit berfungsi untuk membawa rangsangan dari badan sel ke

sel saraf lain. Neurit di bungkus oleh selubung lemak yang disebut

myelin yang terdiri atas perluasan membran sel Schwann. Selubung ini

berfungsi untuk isolator dan pemberi makan sel saraf. Antara neuron

satu dengan neuron satu dengan neuron berikutnya tidak

bersambungan secara langsung tetapi membentuk celah yang sangat

sempit. Celah antara ujung neurit suatu neuron dengan dendrit neuron

lain tersebut dinamakan sinapsis. Pada bagian sinapsis inilah suatu zat

kimia yang disebut neurotransmiter (misalnya asetilkolin) menyeberang

untuk membawa impuls dari ujung neurit suatu neuron ke dendrit

neuron berikutnya.

Berdasarkan bentuk dan fungsinya neuron dibedakan menjadi

tiga macam yaitu:

a. Neuron Sensorik

Page 5: FAAL ERGONOMI.docx

Neuron sensorik adalah neuron yang membawa impuls dari

reseptor (indra) ke pusat susunan saraf (otak dan sumsum tulang

belakang).

b. Neuron Motorik

Neuron motorik adalah neuron yang membawa impuls dari

pusat susunan saraf ke efektor (otot dan kelenjar).

c. Neuron Konektor

Neuron konektor adalah neuron yang membawa impuls dari

neuron sensorik ke neuron motorik.

B. Sistem Saraf Pusat

a) Otak

Otak terletak di rongga tengkorak dan dibungkus oleh tiga lapis

selaput kuat yang disebut meninges. Selaput paling luar disebut duramater,

paling dalam adalah piamater dan yang tengah disebut arachnoid. Di antara

ketiga selaput tersebut terdapat cairan serebrospinal yang berfungsi untuk

mengurangi benturan atau goncangan. Peradangan yang terjadi pada selaput

ini dinamakan meningitis. Penyebabnya bisa karena infeksi virus. Otak

manusia terbagi menjadi tiga bagian yaitu otak besar (cerebrum), otak kecil

(cerebellum) dan batang otak.

1) Otak Besar (cerebrum)

Otak besar manusia terletak di dalam tulang tengkorak. Otak

besar memiliki permukaan yang berlipat-lipat dan terbagi atas dua

belahan. Belahan otak kiri melayani tubuh sebelah kanan dan belahan

otak kanan melayani tubuh sebelah kiri. Otak besar terdiri atas dua

lapisan. Lapisan luar berwarna kelabu disebut korteks, berisi badan -

badan sel saraf. Lapisan dalam berwarna putih berisi serabut - serabut

saraf.

Otak besar berfungsi sebagai pusat kegiatankegiatan yang

disadari seperti berpikir, mengingat, berbicara, melihat, mendengar,

dan bergerak.

Page 6: FAAL ERGONOMI.docx

2) Otak Kecil (cerebellum)

Otak kecil terletak di bawah otak besar bagian belakang.

Susunan otak kecil seperti otak besar. Terdiri atas belahan kanan dan

kiri serta terbagi menjadi dua lapis. Lapisan luar berwarna kelabu dan

bagian dalam berwarna putih. Belahan kanan dan kiri otak kecil

dihubungkan oleh jembatan Varol. Otak kecil berfungsi untuk mengatur

keseimbangan tubuh dan mengkoordinasi kerja otot - otot ketika kita

bergerak.

3) Sumsum Lanjutan

Sumsum lanjutan membentuk bagian bawah batang otak serta

menghubungkan pons Varoli dengan sumsum tulang belakang.

Sumsum tulang belakang berfungsi sebagai:

pusat pengendali pernapasan,

menyempitkan pembuluh darah,

mengatur denyut jantung,

mengatur suhu tubuh.

b) Sumsum Tulang Belakang (medulla spinalis)

Sumsum tulang belakang terdapat memanjang di dalam rongga

tulang belakang, mulai dari ruas - ruas tulang leher sampai ruas tulang

pinggang ke dua. Sumsum tulang belakang di bungkus oleh selaput

meninges. Sumsum tulang belakang berfungsi untuk:

1. menghantarkan impuls dari dan ke otak,

2. memberi kemungkinan jalan terpendek gerak refleks.

C. Sistem Saraf Tepi

Susunan saraf tepi tersusun atas serabut - serabut saraf dari dan ke pusat

susunan saraf. Susunan saraf tepi berupa 12 pasang serabut saraf dari otak dan

31 pasang serabut saraf dari sumsum tulang belakang.

a. Saraf Otak (saraf cranial)

Saraf otak terdapat pada bagian kepala yang keluar dari otak dan

melewati lubang yang terdapat pada tulang tengkorak. Urat saraf ini berjumlah

12 pasang, berhubungan erat dengan otot mata, telinga, hidung, lidah dan kulit.

Page 7: FAAL ERGONOMI.docx

b. Saraf Sumsum Tulang Belakang (saraf spinal)

Saraf sumsum tulang belakang berjumlah 31 pasang. Semua saraf

sumsum tulang belakang bersifat campuran artinya saraf ini untuk meneruskan

impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat juga meneruskan impuls dari sistem

saraf pusat ke semua otot rangka tubuh.

D. Macam-macam Gerak

Gerakan merupakan salah satu cara tubuh dalam mengagapi

rangsangan. Berdasarkan jalannya rangsangan (impuls) gerakan dibedakan

menjadi dua yaitu :

a. Gerak sadar

Gerak sadar atau gerak biasa adalah gerak yang terjadi karena

disengaja atau disadari. Pada gerak sadar ini, gerakan tubuh dikoordinasi oleh

otak. Rangsangan yang diterima oleh reseptor (indra) disampaikan ke otak

melalui neuron sensorik. Di otak rangsangan tadi diartikan dan diputuskan apa

yang akan dilakukan. Kemudian otak mengirimkan perintah ke efektor melalui

neuron motorik. Otot (efektor) bergerak melaksanakan perintah otak. Contoh

gerak sadar misalnya : menulis, membuka payung, mengambil makanan atau

berjalan.

Skema gerak sadar :

Rangsangan(Impuls) –> Reseptor(Indra) –> Saraf sensorik

–> Otak –> Saraf motorik –> Efektor (Otot)

b. Gerak Refleks (Tak Sadar)

Gerak refleks adalah gerak yang tidak disengaja atau tidak disadari.

Impuls yang menyebabkan gerakan ini tidak melewati otak namun hanya

sampai sumsum tulang belakang. Gerak refleks misalnya terjadi saat kita

mengangkat kaki karena menginjak benda runcing, gerakan tangan saat tidak

sengaja menjatuhkan buku, gerakan saat menghindari tabrakan dan lain

sebagainya.

Skema gerak refleks :

Rangsangan(Impuls) –> Reseptor(Indra) –> Saraf sensorik –> Sumsum

Tulang Belakang –> Saraf motorik –> Efektor (Otot)

Page 8: FAAL ERGONOMI.docx

E. Elektromiografi

elektromiografi adalah sebuah metode untuk pengukuran, menampilkan,

dan penganalisaan setiap signal listrik dari aktivitas otot .

1. APLIKASI EMG DALAM ERGONOMI

Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa dasar kerja dari EMG

adalah adanya signal listrik yang berasal dari aktivitas otot, yang mungkin

disebabkan oleh faktor psikis, fisik, maupun lingkungan. Oleh karena itu

aplikasi EMG dalam ergonomi biasanya berhubungan dengan kerja otot,

diantaranya perancangan produk dan peralatan, perancangan tempat kerja,

juga perancangan metode kerja dan biomekanik. Ada banyak metode yang

dipakai dalam penelitian tentang ergonomi dengan menggunakan EMG, tetapi

untuk elektrodenya kebanyakan menggunakan surface electrodes. Hal-hal

tersebut akan diuraikan berikut ini.

2. Aplikasi EMG Dalam Perancangan Produk dan Peralatan

Dalam merancang hasil produk industri harus memperhatikan

persepsi pemakai/konsumen terhadap produk tersebut. Sebagai contoh

adalah persepsi pemakai terhadap tipe lantai keramik dapat dievaluasi dengan

tiga biosignal, yaitu: aktivitas EMG dari zygomaticus major, EMG dari

corrugator supercilii, dan galvanic skin respons (GSR) kemudian dilakukan

pengkalibrasian image (neutral face, smiling face, dan frowning face)

terhadap beberapa tipe lantai keramik. Hasilnya menunjukkan bahwa signal

EMG, khususnya zygomaticus major secara signifikan dapat membedakan

persepsi pemakai (Laparra-Hernandez, J., et al., 2008) (You, H., et al.,

2005) telah mengevaluasi secara ergonomi desain penjepit cleco manual

tentang dampak dari pegangan karet, spring recoil, dan worksurface angle,

kemudian disimpulkan bahwa diperlukan desain yang ergonomi untuk hand

tool dan perlu latihan menggunakannya agar terhindar dari cidera

musculoskeletal. Avaluasi ini menggunakan EMG, hand discomfort, dan

design satisfaction. (Roquelaure. Y., et al., 2003) telah menilai tekanan

biomekanik pada otot flexor jari dan postur pergelangan tangan dari

pemakaian gunting pemangkas tanaman dengan menggunakan surface EMG.

Page 9: FAAL ERGONOMI.docx

(Theado, E.W., 2007) telah membuat model biomekanik dengan memodifikasi

EMG untuk mengurangi resiko musculoskeletal karena menarik atau

mendorong peralatan. Model ini menghasilkan unjuk kerja yang dapat diterima

untuk aktifitas mengangkat, menarik, dan mendorong, sehingga model dapat

digunakan untuk mengevaluasi dan mendesain peralatan material handling

dan tugas menarik dan mendorong. Penelitian keandalan parameter-

parameter EMG untuk mengukur aktivitas dan kelelahan dari otot-otot lengan

yang berbeda pada waktu memakai sarung tangan, hasilnya adalah otot

extensor lebih sensitif dari pada otot flexor dan hal ini bebas dari pengaruh

gender. Tetapi representasi indeks EMG tidak memuaskan. Hal ini

menunjukkan adanya kesulitan untuk mengukur otot-otot lengan yang

kecil(Lariviere, C., 2004).

3. Aplikasi EMG Dalam Perancangan Tempat Kerja

Dalam merancang tempat kerja perlu diperhitungkan faktor kelelahan

dan waktu untuk pemulihannya apalagi kerja dinamik untuk mengangkat dan

menurunkan beban yang akan sangat berpengaruh terhadap kelelahan otot

badan (trunk muscle). Untuk penelitian ini maka beban di atur sama dengan

25% dari maximum voluntary condition (MVC) masing-masing individu.

Dengan menggunakan signal EMG dari beberapa tempat pada otot badan dan

menganalisa mean power frequency (MPF) sebelum dan sesudah tugas

mengangkat/menurunkan beban, serta tingkat kelelahan dianalisis

menggunakan analysis of variance (ANOVA), maka dapat ditentukan waktu

untuk pemulihan dari kelelahan selama siklus kerja (Shin, H.J., et al. 2007)

Bagi pekerja komputer wanita maka duduk di exercise ball lebih aman dari

cedera musculoskeletal dari pada duduk di kursi kantoryang menggunakan

dudukan tangan. Hal ini karena dengan exercise ball maka badan mengalami

beban statik dan dinamik. Lebih banyak spinal shrinkage muncul. Arm flexion

tereduksi, tetapi trapezius activition tak terpangaruh.Hal ini telah diteliti

dengan menggunakan surface EMG (Kingma, I., et al., 2008). Sedang

pekerja komputer wanita yang sedang mengandung, lebih berpotensi untuk

mengalami musculo-skeletal disorders (MSD), khususnya sakit punggung.

Oleh karena itu perlu disediakan papan untuk mendukung tangan, sehingga

Page 10: FAAL ERGONOMI.docx

dapat mengurangi kemungkinan cidera di punggung bawah, tetapi hal ini

kemungkinan berdampak negatif pada badan bagian atas (upper extremities).

Hal ini merupakan hasil penelitian (Dumas, G.A., et al., 2008) dengan

menggunakan bilateral EMG untuk merekam signal dari otot-otot trapezius,

multifidus dan longissimus, juga otot deltoid anterior kanan dan extensor

digitorum. Pengaruh posisi layar display komputer atau layar LCD terhadap

aktivitas otot pada leher-bahu adalah semakin besar sudut kekiri atau kekanan

maka semakin besar paparan biomekaniknya yang berpengaruh pada cidera

musculoskeletal. Hal ini adalah hasil penelitian dengan menggunakan EMG

dan aktivitas otot yang diukur adalah cervical erector spinae (CES) dan uppet

trapezius (Szeto, G.P.Z., et al., 2008)

4. Aplikasi EMG Dalam Perancangan Metode Kerja dan Biomekanik.

Telah banyak dilakukan penelitian aplikasi EMG untuk evaluasi

perancangan metode kerja dan biomekanik. Anggota tubuh yang diteliti adalah

yang berhubungan dengan otot skeletal, diantaranya otot muka, leher, lengan,

dan kaki. (Kallenberg, L.A.C., et al., 2006) telah meneliti untuk membuat

metode penilaian yang obyektif bagi para pekerja yang komplain cronic neck-

shoulder. Hal ini dapat dilaksanakan dengan hasil yang baik dengan

menggunakan kombinasi dari banyak parameter surface EMG, yaitu dengan

cara menggunakan multi-channel electrodes arrays, kemudian dihitung nilai

root-mean-square (RMS), median power frequency, MUAPs setiap detik dan

bentuk MUAP. (Escorpizo, R.S., et al., 2006) telah meneliti untuk mengurangi

resiko akibat cycletime (CT) dengan mengambil data/signal dari delapan otot

pada tangan kanan, yaitu: upper trapezius, supraspinatus, infraspinatus,

brachioradialis, extensor carpi radialis, extensor carpi ulnaris, extensor

digitorum indicis, dan flexor digitorum superficialis. Penelitian dilakukan

dengan menggunakan surface EMG untuk fungsi distribusi probabilitas

amplitudo pada waktu otot dibebani dan menganalisis gap pada waktu otot

istirahat. Penelitan ini bermanfaat untuk mengurangi resiko CT dan untuk

mendesain pekerjaan-pekerkajaan yang membutuhkan ketelitian.

(Sormunen, E, et al., 2006) telah meneliti tegangan otot dan dingin pada

pekerja wanita di pengepakan daging, dengan kondisi dingin (4-100C) dengan

menggunakan continous EMG. Tegangan otot yang diukur adalah pada

Page 11: FAAL ERGONOMI.docx

upper extremities dan daerah bahu. Hasilnya tidak ada hubungan yang

signifikan antara temperatur dengan tegangan otot, tetapi tegangan otot

sangat dipengaruhi oleh intenitas gerakan kerja repetitif. Fuzzy relational rule

network (FRRN) telah digunakan untuk membuat model biomechanical yang

berasal dari respon EMG, ternyata aplikasi teknik model fuzzy mengikuti

respon estimating time domain EMG dari otot-otot badan (trunk) pada waktu

kerja mengangkat secara manual. Hal ini membuka peluang membuat model

biomekanik dengan menggunaka sistem yang berbasis fuzzy (Karwowski,

W., et al., 2006)

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Para ergonom harus mempunyai pengetahuan tentang sistem saraf manusia karena semua aktivitas tubuh manusia diatur dan dikendalikan oleh sistem susunan saraf.

B. Saran

Perlu pengembangan penelitian lebih lanjut bagi para ergonom untuk meningkatkan unjuk kerja aplikasi diantaranya dalam perancangan produk dan peralatan, perancangan tempat kerja, juga perancangan metode kerja dan biomekanik. Agar hasil yang diciptakan dapat dengan efektive dan efisien digunakan.

Page 12: FAAL ERGONOMI.docx

DAFTAR PUSTAKA

KARWOWSKI, W., A. MARRAS, G.W.S., DAVIS, K., ZURADA, J.M., RODRICK, D., 2006,

“A fuzzy relational rule network modeling of electromyographycal activity of trunk

muscles in manual lifting based on trunk angels, moments, pelvic tilt and rotation

angles”, International Journal of industrial ergonomics 36, 847-859

KOCH, V.M., 2007, A dissertasi: “A factor graph approach to model-based signal

separation.”, ETH Zurrich, Hartung-Gorre Verlag, Konstanz.

http://www.adipedia.com/2011/04/sistem-saraf-pada-manusia.html

http://www.crayonpedia.org/mw/sistem-koordinasi-dan-alat-indra-pada-manusia-9.1dewi-ganawti.html